细菌sRNA

生物体中RNA依据功能可分为很多类型,mRNA、tRNA、rRNA为人们比较熟知的3个主要类型。除了这3类以外,近年来还发现了一类新的RNA,目前已证明这类RNA广泛存在于所有生物体中,从哺乳动物一直到细菌中都有分布。在真核生物中通常把它命名为ncRNA(noncoding RNA),在细菌中一般把它命名为sRNA(small RNA)。     

反义RNA技术

反义RNA(antisence RNA)是一种与特异mRNA互补的RNA分子,它通过配对碱基间氢键作用与对应的RNA形成双链复合物,抑制RNA的翻译过程。利用人工合成或生物体合成特定互补RNA片段(或其化学修辞产物)抑制或封闭基因表达技术,称为反义RNA技术。本文综述了反义RNA作用机理,合成途径,并展示了该技术在研究基因功能,防治肿瘤、遗传病以及人工免疫等方面广阔的应用前景。一、反义RNA抑制基因表达机理许多实验证明,原核类生物如细菌、粘菌,     

RNA干扰及其在果树上的应用

RNA干扰是广泛存在于生物中的一种现象,它是由小干扰RNA诱导的特异基因沉默.它是生物体抵抗异常的一种防御机制,同时在生物生长发育过程中调控基因的表达,为植物基因功能的研究开辟了新途径.综述了RNA干扰的作用机制、RNA干扰的特点,以及近年来RNA干扰在果树生长发育、抗病性、果实品质改良等方面的应用,以期为RNA干扰技术在果实品种品质改良中的应用提供指导.     

细菌非编码小RNA功能及作用机制研究进展

生物体中除了编码蛋白质的mRNA外,还存在多种具有重要调控功能的非编码RNA。细菌中长度50~500 nt的非编码RNA通常定义为sRNA。sRNA在细菌的整个生命活动中发挥着极为广泛的作用,在感受环境压力、基因表达、细胞周期乃至个体发育等过程中均具有重要的调控作用。sRNA的功能学和调控机制的研究已成为当今细菌学研究的热点。本研究就细菌中的sRNA的特征,在细菌中的作用和作用机制进行文献综述。     

生物防治因子

在根瘤菌-豆科作物共生中,根毛是细菌第一个靶细胞、豆科作物分泌出一个因子(类黄酮),它与组型表达的细菌 nod D 基因产物协同引导其它 nod 基因的表达作用。此后,在接种后3小时内,宿主的根毛就变形卷曲。为观察在根毛中的进程,从未接种根毛中分离出 RNA。在体外,用双向凝胶电泳比较了总 RNA 的转译,表明在根和根毛中 RNA 量有本质的差别。用 nod D 突变     

细菌RNA聚合酶亚单位研究进展

细菌的转录过程是一个由多种分子共同调控的复杂过程,其中RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)是催化转录合成RNA的重要酶.作为RNAP中一个独立的亚单位,σ因子(sigma factor)在转录起始过程中起着至关重要的作用.最近的研究表明σ因子参与了转录起始的各个过程,包括启动子的定位、启动子的解链、起始RNA合成、脱离启动子等过程.由于其在细菌转录过程中的重要作用,σ因子正在成为抗菌药物研究的新靶点.本文对σ因子的结构、分类、功能以及以它为中心的调控网络的研究进行综述.     

RNAi及其在肿瘤研究中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指在生物体细胞内,外源性或内源性的双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)引起与其同源mRNA特异性的降解,因而抑制其相应的基因表达过程.由于它能够高度特异性、高效性地抑制基因的表达,因此在研究基因功能及表达调控、信号传导通路、药物靶点的鉴定和基因药物开发等方面具有良好的应用前景.主要介绍RNAi可能的分子机制、分子生物学特性、产生方法及其在肿瘤研究中的应用.     

细菌中非编码小RNA的筛选及鉴定

细菌非编码小RNA(small non-coding RNA,sRNA)是一类长度在50-200个核苷酸,不编码蛋白质的RNA.它们通过碱基配对识别靶标mRNA,在转录后水平调节基因的表达,是细菌代谢、毒力和适应环境压力的重要调节因子.近年来,随着生物信息学和RNA组学技术应用于细菌sRNA的筛选,sRNA已被证实存在于大肠埃希杆菌(Escherichia coli),铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)等细菌中,是细菌基因调控中新的调节因子.本文对细菌中非编码小RNA的筛选和鉴定技术作一个简要论述.     

细菌RNA聚腺苷酸化修饰及其调控机制与生理作用

聚腺苷酸化 (polyadenylation) 是指在底物RNA的3′-端加上一段聚腺苷酸残基的转录后修饰作用。1971年,第一次发现真核生物mRNA的3′-端存在多聚腺苷酸 (poly (A)) 尾,它保护mRNA免受核酸外切酶攻击,且对于转录终止、mRNA运输及翻译都起到重要作用,学者们一度将该现象认为是真核细胞mRNA的特征之一。时至今日,细菌RNA聚腺苷酸化现象的发现引起了学术界的高度重视,大量的研究结果不仅证明了该种修饰在细菌中普遍存在,而且发现其在细菌RNA的加工、降解及质量监控中扮演重要的角色;然而,与真核生物不同的是,在原核生物中该修饰倾向于使RNA去稳定化,即加速RNA的降解。本文综述了近年来细菌中RNA聚腺苷酸化修饰及其调控机制与生理作用的研究进展。     

非编码RNA和RNA沉默

生物体内存在大量的非编码RNA ,它们形态各异 ,功能也千差万别 ,在生物的生长、发育、分化进程中扮演着不同的角色 ,尤其是siRNA ,它是RNA沉默的诱因。RNA沉默是真核生物特有的现象 ,它需要一系列因子的参与 ,其中RNA依赖性的RNA聚合酶是沉默起始的关键 ,Dicer酶是形成siRNA的基础 ,而RNA沉默诱导复合体 (RSIC)等是发生RNA沉默“链式反应”的关键因子     

植物非编码RNA的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)是一类广泛存在于多种生物体中,缺乏明确的开放阅读框,不编码蛋白质的RNA分子.目前已从部分植物中分离到一些ncRNA,它们直接以RNA分子的形式在植物体内发挥重要的调节功能,影响细胞分化和个体发育、基因转录调控、mRNA稳定性、RNA加工与修饰、信号传导、以及环境适应调节等.植物ncRNA的研究为深入了解植物的生长发育及系统进化提供了重要信息.     

真菌非编码RNA

非编码RNAs(non-coding RNA,ncRNAs)是一类在生物体中广泛存在的且不编码蛋白质的功能性RNA分子,直接在RNA水平发挥作用,影响生物体的生命活动.动植物ncRNAs的研究已有大量的文献报道,而真菌ncRNAs的研究报道则相对较少.近年来,随着研究技术的进步,人们在真菌中也发现了不少种类的ncRNAs,如snoRNA派生的ncRNAs、长片段ncRNAs (long non-coding RNAs,lncRNAs)、干扰小RNA(smallinterfering RNAs,siRNAs)、Killer双链RNA病毒,及丝状真菌的新型ncRNAs等.这些ncRNAs在真菌中具有多种多样的生物学功能,涉及基因的转录翻译、RNA加工修饰、染色体结构稳定性,以及真菌致病性等.因此,研究真菌ncRNAs不仅能为了解真菌的基因表达调控系统和生长提供重要信息,也能为阐明致病性真菌的致病机理提供新思路,对真菌性疾病的治疗具有重大意义.本文对真菌ncRNAs的发现、起源、分类、生物学功能等进行了综述,以期为进一步深入研究真菌ncRNAs提供一定的理论与研究基础.     

RNA修饰类型及调控蛋白

RNA修饰是指发生在RNA上的各种修饰形式。自然界中的RNA修饰广泛存在于A、U、C、G四类核苷酸上,此外,极少的RNA修饰发生在次黄嘌呤核苷(I)上。目前已经在古细菌、细菌、病毒和真核生物中发现超过140种的RNA转录后修饰形式。在各种类型的RNA修饰中,甲基化修饰占到了三分之二,这些修饰广泛存在于各种RNA类型中,包括信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)、核内小RNA(snRNA)、核仁小RNA(sno RNA)、微小RNA(miRNA)、小干扰RNA(siRNA)、piwi蛋白相互作用的RNA(piRNA)和长非编码RNA(lncRNA)等。现介绍主要的RNA修饰类型,并对其调控蛋白进行归纳总结。     

真核生物核酸外切体(exosome)的研究进展

RNA的加工和降解是调控基因时空表达的重要步骤,在调节生物体的生长和发育过程中起着至关重要的作用.几乎所有的RNA都是从一条长的前体加工处理而来,形成成熟的RNA发挥功能,之后进行降解.RNA的降解需要5′-3′核酸外切酶、3′-5′核酸外切酶及核酸内切酶的参与.在真核细胞中,部分3′-5′核酸外切酶所进行的RNA降解依赖于一种称为核酸外切体(exosome)的复合物.该复合物由9个核心蛋白亚基组成,已有的证据表明,其广泛参与了动物、酵母及植物体中多种RNA的加工和降解过程.本文综述了真核生物中核酸外切体的研究进展,讨论了该复合体在RNA加工降解过程中的作用机制.     

RNA:诱导基因沉默

在生物体中,双链RNA(double-strand RNA,dsRNA)裂解后的小RNA可以诱导细胞质和基因组水平外源基因沉默。所谓基因沉默(gene silencing)是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。小RNA能诱导互补信使RNA在转录后降解。RNA沉默是基因组水平的免疫现象,代表了进化过程中原始的基因组对抗外源基因序列表达的保护机制,在动植物进化中起着重要作用,RNA沉默具有抵抗病毒入侵、抑制转座子活动等作用,并调控蛋白编码基因的表达,具有十分诱人的应用前景。     

小RNA介导组蛋白3赖氨酸27的三甲基化(H3K27me3)

<正>生物体内存在大量的不编码蛋白质序列的非编码RNA(noncoding RNA,nc RNA),这些非编码RNA广泛参与生命活动的各个过程,包括基因表达调控、基因组稳定性维持、抵抗外源核酸侵染、个体生长发育和生殖等生理过程以及肿瘤发生等病理过程.在真核生物中,长双链RNA(double-stranded RNA,ds RNA)被摄取到细胞内后,首先被一类保守性     

紫外交联合并串联亲和纯化高效鉴定蛋白复合物组分的RNA结合活性

RNA结合蛋白在RNA的生成与代谢中发挥着重要作用.我们在近年报道的PAR-CLIP(photoactivatableribonucleoside-enhanced crosslinking and immunoprecipitation)技术的基础上建立了一套快速、有效鉴定RNA结合蛋白的实验方法:以串联亲和纯化替代一步免疫沉淀获得高纯度蛋白-RNA复合物;将Sypro Ruby蛋白染色与RNA放射自显影相结合判断复合物中哪种或哪些组分为RNA结合蛋白,该方法命名为紫外交联合并的串联亲和纯化(cross-linkingand tandem affinity purification,CLiTAP).运用该方法对布氏锥虫的三种锌指蛋白ZC3H7、ZC3H34和ZC3H5进行分析,发现ZC3H7作为帽结合蛋白复合物的核心组分具有很强的RNA结合能力;ZC3H34结合RNA能力较弱,但其互作蛋白具有强的RNA结合活性;相比之下,ZC3H5及其复合物组分皆无RNA结合活性.这些结果表明,CLiTAP与蛋白质鉴定方法相结合,能够有效鉴定靶蛋白复合物中的RNA结合蛋白种类,也为进一步定位RNA结合位点、研究RNA结合蛋白的结构及作用机制奠定了基础.     

几种类型的环状RNA:潜在的分子标记物

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种共价闭合环状RNA分子,主要在外显子剪接过程中产生。circRNA有丰富的生物性状及功能,尤其可以作为miRNA海绵(microRNA sponge)参与到与miRNA相关的疾病进程中,并可作为一个潜在疾病筛查指标用于疾病诊治。circRNA在生物体中普遍存在,目前已知的circRNA绝大部分是外显子circRNA。现归纳几种类型的circRNA及其相关的生物合成、性质及功能应用,助于研究者了解circRNA的研究现状及应用前景。     

CRISPR/Cas系统及其在昆虫基因功能研究中的应用

近年来在众多细菌和古细菌中发现一类成簇的、有规律间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)结构家族,通过对其及相关基因(CRISPR-associated genes,Cas gene)的系统研究得知,它是生物体长期进化形成的获得性免疫系统,由RNA介导,降解入侵病毒或者噬菌体DNA。众多研究者将CRISPR/Cas系统改造成第三代人工核酸酶,用于靶向编辑基因组,目前已广泛应用于人类细胞、小鼠、大鼠、斑马鱼、细菌、果蝇、酵母、线虫等。综述了此系统的基本结构、原理及在昆虫上的应用、展望前景,为今后开展昆虫基因功能研究提供一定的技术参考。     

转mapk双链RNA干扰表达载体黄瓜对根际土壤细菌多样性的影响

随着RNA干扰技术的发展,通过植物表达病原物特异的dsRNA来防治植物病害的转基因作物越来越多.转根结线虫mapk双链RNA表达载体的黄瓜能够通过RNA干扰作用沉默线虫的mapk基因,对根结线虫具有良好的防治效果.为了评价该转基因黄瓜的安全性,明确mapk双链RNA干扰表达载体转基因黄瓜植株对根际土壤细菌多样性的影响,采用16S rRNA基因克隆文库方法对非转基因黄瓜和转基因黄瓜土壤细菌群落多样性进行分析.结果表明,非转基因黄瓜土壤细菌文库包含124个OTU(可操作分类单元),转基因黄瓜土壤细菌文库包含122个OTU.2个文库共同拥有的OTU为115个.2个文库都包含1 3个类群细菌,Acidobacteria、Actinobacteria、Armatimonadetes、Bacteroidetes、candidate division BRC1、Chloroflexi、Firmicutes、Gemmatimonadetes、Nitrospira、Planctomycetes、Proteobacteria、Verrucomicrobia、unclassified_Bacteria. 其中 Proteobacteria、Bacteroidetes 、Chloroflexi和Acidobacteria是优势菌群.其他细菌类群数量相对较少.在纲分类水平上,两个文库包含的细菌类群一致,且各类群细菌比例差异不大.在Acidobacteria门中,Acidobacteria_Gp6为优势菌群.在Bacteroidetes门中,Sphingobacteria纲细菌数量最多.在Chloroflexi门中,unclassified Chloroflexi细菌最多.在Proteobacteria门中,其中Betaproteobacteria纲的细菌数量最多.从多样性指数角度分析,两种土壤细菌群落的Shannon、Simpson和Chao值差异不大.总体来看,两种土壤细菌类群差异不显著,转基因黄瓜未对根际土壤细菌群落产生明显影响.